Optimasi Model Alokasi Air Waduk Paralel dengan Saluran Penghubung antar Tampungan

Iqbal, Khairul and Prof. Dr. Ir. Lily Montarcih L, M.Sc. and Dr. Ir. Widandi Soetopo, M.Eng. and Dr. Ir. Ussy Andawayanti, MS, IPM (2022) Optimasi Model Alokasi Air Waduk Paralel dengan Saluran Penghubung antar Tampungan. Doktor thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Pengelolaan sumberdaya air yang terbatas membutuhkan sebuah penelitian yang panjang dan mendalam. Ketersediaan air yang tidak merata memerlukan sebuah pengelolaan yang menyeluruh. Alokasi air merupakan suatu upaya yang dilakukan untuk memperoleh hasil yang maksimal dari suatu pengelolaan sumberdaya air. Alokasi air pada suatu DAS biasanya dilakukan untuk mengatasi kekurangan air pada musim kering. Pengelolaan secara bersama melalui transfer air (suplesi) antar DAS dapat dilakukan guna mengatasi masalah kekurangan air. Transfer air (suplesi) dilakukan dengan mengalirkan air dari DAS donor menuju DAS penerima. Waduk Tiro yang terletak di DAS Tiro memiliki potensi air berlebih dibandingkan dengan Waduk Rukoh yang berada di sebelahnya yaitu pada DAS Rukoh. Pengelolaan kedua waduk dapat dilakukan secara bersamaan dengan menghubungkan kedua tampungan waduk melalui saluran penghubung berupa terowongan. Alokasi air diantara kedua waduk dilakukan untuk memenuhi kebutuhan serta menghindari konflik yang mungkin terjadi. Untuk menghindari hal tersebut, model alokasi air harus dioptimasi agar mencapai tingkat kepuasan layanan waduk yang optimal. Optimasi alokasi air waduk paralel dengan saluran penghubung antar tampungan bertujuan untuk memaksimalkan pendapatan dari pengoperasian waduk. Proses transfer air (suplesi) dianalisa menggunakan konsep aliran air dalam tunel diantara dua tampungan. Optimasi model alokasi air dilakukan dengan menggunakan prinsip keseimbangan air yang memperhatikan proses transfer air (suplesi) tersebut. Fungsi tujuan dari optimasi model alokasi air waduk Tiro Rukoh ini adalah untuk memaksimalkan pendapatan dari keuntungan irigasi, penjualan air baku dan energi. Variabel kendala yang menjadi batasan adalah keseimbangan air, kapasitas tampungan waduk, kapasitas saluran penghubung dan luas area tanam pada kedua Daerah Irigasi. Sedangkan variabel keputusan optimasi adalah lepasan air untuk irigasi. Dari hasil optimasi diperoleh bahwa dengan memanfaatkan inflow dan kapasitas tampungan kedua waduk serta adanya proses transfer air (suplesi) yang terjadi dapat menghasilkan nilai yang optimal. Aliran air melalui tunel (suplesi) yang terjadi selama simulasi model terjadi dua arah mengikuti tinggi muka air waduk hasil optimasi. Melalui validasi diperoleh bahwa optimasi yang dilakukan pada penelitian ini telah mencapai nilai optimal sehingga menghasilkan pendapatan yang optimal pula. Pendapatan diperoleh dari keuntungan irigasi, penjualan air baku dan penjualan hasil produksi energi. Pemenuhan kebutuhan air irigasi hasil lepasan air Waduk Tiro mencapai angka 70% pada tahun kering, 91% pada tahun normal dan 100% pada tahun basah. Sedangkan lepasan air irigasi Waduk Rukoh mampu melayani 58% luas tanam pada rahun kering, 69% pada tahun normal dan 82% pada tahun basah. Melalui lepasan air dari waduk dan analisa kapasitas turbin terpasang, diperoleh kapasitas turbin PLTM Tiro sebesar 2 x 1,45 MW yang mampu menghasilkan energi sebesar 10,5 GWh selama satu tahun dengan koefisien efisiensi 41,41% dan PLTM Rukoh 2 x 1,98 MW yang mampu menghasilkan energi sebesar 15,0 GWh selama satu tahun dengan koefisien efisiensi 43,05%. Berdasarkan keputusan dalam melepaskan air hasil optimasi tersebut, pengoperasian Waduk Tiro dan Waduk Rukoh secara bersamaan mampu menghasilkan pendapatan dari irigasi, air baku dan produksi energi sebesar 414,4 milyar rupiah/tahun untuk pengoperasian tahun kering, 477,1 milyar rupiah/tahun untuk pengoperasian tahun normal dan 535,8 milyar rupiah/tahun pada pengoperasian tahun basah.

English Abstract

Management of limited water resources requires a long and in-depth research. Uneven water availability requires a comprehensive management. Water allocation is an effort made to obtain maximum results from a water resource management. Water allocation in a watershed is usually done to overcome water shortages in the dry season. Co-management through water transfer (supletion) between watersheds can be carried out to overcome the problem of water shortages. Water transfer (supletion) is carried out by flowing water from the donor watershed to the recipient watershed. Tiro Reservoir located in the Tiro Watershed has excess water potential compared to the Rukoh Reservoir which is next to it, namely the Rukoh Watershed. The management of the two reservoirs can be carried out simultaneously by connecting the two reservoirs through a connecting channel in the form of a tunnel. The allocation of water between the two reservoirs is carried out to meet needs and avoid conflicts that may occur. To avoid this, the water allocation model must be optimized in order to achieve an optimal level of reservoir service satisfaction. Optimization of parallel reservoir water allocation with connecting channels between reservoirs aims to maximize revenue from reservoir operations. The existence of a water transfer process (supletion) as one of the outflows from the Tiro Reservoir becomes an additional inflow from the Rukoh Reservoir. The optimization of the water allocation model is carried out using the principle of water balance which takes into account the water transfer (supletion) process. Objective function in the optimization of the Tiro Rukoh reservoir water allocation model is to maximize revenue from irrigation profits, and sales of raw water and energy. The constraint variables that become limitations are water balance, reservoir storage capacity, connecting channel capacity, and planting area in both Irrigation Areas. While the decision variables From the optimization results obtained that utilizing the inflow and storage capacity of the two reservoirs as well as the water transfer process (suppletion) that occurs can produce an optimal value. The flow of water through the tunnel (suppletion) that occurs during the model simulation occurs in two directions following the optimization result of the reservoir water level. Through validation, it is found that the optimization carried out in this study has reached the optimal value so as to produce optimal income as well. Revenue is derived from irrigation profits, sales of raw water, and sales of energy production. The fulfillment of irrigation water needs resulting from the release of water from the Tiro Reservoir reaches 70% in dry years, 91% in normal years, and 100% in wet years. Meanwhile, the irrigation water release of the Rukoh Reservoir is able to serve 58% of the planted area in dry seasons, 69% in normal years, and 82% in wet years. Through the release of water from the reservoir and analysis of the installed capacity, the turbine capacity of the Tiro PLTM is 2 x 1.45 MW which is capable of producing 10.5 GWh of energy for one year with an efficiency coefficient of 41.41% and the Rukoh PLTM 2 x 1.98 MW. which is able to produce energy of 15.0 GWh for one year with an efficiency coefficient of 43.05%. Through the optimized water release, the operation of Tiro Reservoir and Rukoh Reservoir is simultaneously able to generate revenue from irrigation, raw water, and energy production of 414.4 billion rupiah/year for dry year operation, 477.1 billion rupiah/year for normal year operation. and 535.8 billion rupiah/year in wet-year operations.

Item Type:	Thesis (Doktor)
Identification Number:	0622070004
Uncontrolled Keywords:	pengelolaan sumber daya air, alokasi air, waduk paralel, transfer air (suplesi), optimasi. .- water resource management, water allocation, parallel reservoir, water transfer, optimization.
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 624 Civil engineering
Divisions:	S2/S3 > Doktor Teknik Sipil, Fakultas Teknik
Depositing User:	Endang Susworini
Date Deposited:	11 Apr 2023 01:26
Last Modified:	11 Apr 2023 01:26
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/198111

Text (DALAM MASA EMBARGO) Khairul IQbal.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (8MB)

Actions (login required)

View Item